محیط نرم افزار و نرم افزار

دانلود پایان نامه

شکل186-4- ضرایب بدست آمده نرم افزار Curve Expert برای ترسیم پروفیل سطح آب
از آنجائیکه پروفیل سطح آب در پرش هیدرولیکی یک منحنی می‌باشد که از مقطع اولیه تا ثانویه ادامه دارد و بدلیل اینکه افت انرژی باعث تغییر عمق ثانویه و طول پرش می‌شوند بنابراین می‌توان استدلال نمود هر عاملی که باعث تغییر در افت انرژی، عمق ثانویه و طول پرش می‌شود بر معادله پروفیل سطح آب پرش نیز موثر است بر همین اساس با توجه به نتایج بدست آمده در این تحقیق عوامل شیب و زبری بستر، عدد فرود اولیه و اعماق اولیه و ثانویه پرش جهت استخراج معادله پروفیل سطح آب در نظر گرفته می‌شود.
با توجه به موارد بیان شده در قسمت تعیین طول پرش و معادله (4-8) و با نظر به اینکه پروفیل‌های بدون بعد سطح آب از ترسیم نسبتدر مقابل x/Lj بدست آمده اند به کمک نرم افزار Curve Expert بهترین معادله جهت ترسیم پروفیل سطح آب به صورت معادله (4-17) می‌باشد:
(4-17)
با توجه به معادله (4-8) و داشتن مقادیر t, θ, Fr1 می توان طول پرش را محاسبه کرد. پس از آن با قرار دادن x های مختلف در محدوده صفر تا Lj در معادله (4-17) مقدار نسبت بدست آورد. سپس با داشتن این نسبت و اعماق اولیه و ثانویه پرش مقدار D را محاسبه نمود. در نهایت از ترسیم D در مقابل x پروفیل سطح آب بدست می‌آید.
شکل های 185-4 و 186-4 بهترین نمودار برازش داده شده به داده های بی بعد سطح آب در محیط نرم افزار Curve Expert و ضرایب بدست آمده را نشان می دهد.
شکل 187-4 نمونه ای از پروفیل سطح آب به همراه نمونه ای از پروفیل که از معادله (4-17) بدست آمده است مشاهده می شود:
شکل 187-4- نمونه برای مقایسه پروفیل سطح آب و معادله (4-17)
4-1-6- تغییرات افت نسبی انرژی پرش
منحنی تغییرات افت نسبی انرژی () در مقابل عدد فرود اولیه برای هر زبری و شیب ترسیم گردید. شکل‌های 188-4 تا 191-4 این منحنی‌ها را نشان می‌دهد. همانطور که ملاحظه می‌شود در هر زبری با افزایش شیب تغییرات افت نسبی انرژی با افزایش عدد فرود اولیه افزایش می‌یابد.
همچنین با افزایش زبری این تغییرات بیشتر می‌شود که نشان دهنده تاثیر زبری و شیب منفی در افزایش افت نسبی پرش هیدرولیکی نسبت به حالت کلاسیک می‌باشد و به ازای یک فرود یکسان اتلاف انرژی در بستر با زبری و شیب‌های مختلف بیشتر از بستر با زبری بدون شیب است.
شکل‌های 192-4 تا 195-4 تغییرات نسبت به را نشان می‌دهد همانطور که ملاحظه می‌شود با افزایش فرود اولیه نسبت کاهش می‌یابد و با افزایش شیب منفی این نسبت کمتر شده است. همچنین با افزایش زبری نسبت ،نسبت به حالت صاف کمتر شده است.
شکل188-4- تغییرات افت نسبی پرش در بستر صاف و شیب‌های منفی مختلف
شکل 189-4- تغییرات افت نسبی پرش در زبری mm1 و انواع شیب منفی
شکل 190-4- تغییرات افت نسبی پرش در زبری mm 4 و انواع شیب منفی
شکل 191-4- تغییرات افت نسبی پرش در زبری mm10 و انواع شیب منفی
شکل 192-4- مقادیر E2/E1 نسبت به برای بستر صاف با انواع شیب منفی
شکل 193-4- مقادیر E2/E1 نسبت به برای زبری mm1 با انواع شیب منفی
شکل 194-4- مقادیر E2/E1 نسبت به برای زبری mm4 با انواع شیب منفی
شکل 195-4- مقادیر E2/E1 نسبت به برای زبری mm10 با انواع شیب منفی
4-1-7- تنش برشی بستر
دلیل اصلی کاهش عمق پایاب و طول پرش هیدرولیکی در پرش بر روی بسترهای زبر، افزایش تنش برشی بستر می‌باشد(ایزدجو، 1383). به منظور بررسی این مسئله، مقدار تنش برشی بستر در کلیه آزمایشات از رابطه (2-40) محاسبه شده است. همچنین این نتایج همراه منحنی به دست آمده برای تنش برشی بر روی بستر صاف در پرش کلاسیک (راجاراتنام، 1968) ارائه شده است. لازم به ذکر است که ضریب همبستگی بین مقادیر ε و عدد فرود اولیه برابر با 96/0 بدست آورده شد.